CN1242482A - 除振装置 - Google Patents

Abstract

一种除振装置在上下方向相隔一定间隔的除振对象物和基盘部分之间,配设多个作为变位变换装置的板弹簧部件,这些板弹簧部件分别与除振对象物和基盘部分固定连接,将从该固定连接部分传递的除振对象物和基盘部分的上下方向相对变位变换为水平方向的变位。分别与这些板弹簧部件固定连接设置有变位传递装置的连接部件。连接部件与这些板弹簧部件相互连接将水平方向的变位传递给各板弹簧部件。在除振对象物和基盘部分之间设有将除振对象物固定的固定装置。

Description

除振装置

本发明涉及一种在例如制造精密仪器的制造设备中使用、为除去输入到该制造设备中的日常振动等振动的装置。

通常，在精密仪器等的制造设备中，在床体或基础等基盘部分和装置类或载置该装置类的上部床体等除振对象物之间放置除振装置。然后，由该除振装置防止外部振动传播到除振对象物上。

例如，在集成电路的制造设备中，用提升法(CZ法)将硅单结晶成长为圆柱状，将该圆柱状切成圆板状，得到成为基板的圆片。在该硅圆片上，表面的平坦度以及电阻率的均匀性是重要的。但是，如果在硅单结晶的成长过程中加入了振动，将在成长的硅单结晶上产生不均匀的情况。作为产生该振动的原因，可以举出例如来自周围区域的交通振动、或者在装置周围人员等的走动所产生的所谓的生活振动等例子。这样的交通振动或者生活振动虽然是微小的振动，即使是这样的微小振动，也会对硅单结晶的均匀成长产生重大的妨碍。为此，在这样的制造设备中，如上所述在基盘部分和除振对象物之间放置除振装置，除去输入到除振对象物的振动。

除振装置是通过在载置除振对象物的上部床体和基盘部分之间设置弹性体所构成，上部床体则成为除振台。弹性体一边支撑除振台，一边吸收上下方向作用的振动能量，由此除去从外部向除振台传播的振动。在精密仪器的制造设备中的除振装置，从除去微小振动的观点出发，作为弹性体可以采用空气弹簧等。又通常配设多个弹性体。这样通过用这些多个弹性体吸收振动能量，可以提高振动的除去效果。

但是，在采用多个弹性体构成除振装置时，所有弹性体的振动状态并不一定相同。而且让所有弹性体的除振性能完全相同也是很困难的。例如，作用在各弹性体上的振动不相等的情况、或者除振台上的重量分布偏的情况下，只有某个特定的弹性体的上下伸缩量增大，由此引起除振台的倾斜。其结果，除振台上的除振对象物由于倾斜产生旋转力矩，产生摆动的振动。在此，使用多个弹性体时，有必要采取消除这种摇摆振动的对策。

第1，可以采用追加除振台下部的重量，或者通过加宽设备本身的宽度相对地降低设备的高度，从而降低除振台上的除振对象物的重心的方法。但是，这样的方法只能在一定程度上抑制由摇摆振动所产生的除振台的倾斜，而不能完全阻止倾斜的发生。

第2，可以采用在基盘部分和上部床体之间，和弹性体并排设置减震器等衰减装置，来抑制摇摆振动的方法。但是，在该方法中，如果衰减装置的衰减系数低，就不能充分抑制摇摆振动。另一方面，如果设置高的衰减系数，虽然可以获得摇摆振动的抑制效果，但也会对弹性体的上下振动吸收性能带来不良影响。结果，降低了除振装置本身的振动除去效果。简言之，在这种方法中，衰减系数的设定很微妙，设置最佳衰减系数很困难。

第3，可以采用有源消除摇摆振动的方法。这时，设置有传感器和驱动装置。当除振台受到摇摆振动而要倾斜时，由传感器检测出该振动状态。根据传感器的检测值驱动驱动装置，向除振台施加与倾斜相反方向的力，由此保持除振台的倾斜角度为0。但是在这样的方法中，瞬间响应性差，而且装置构成复杂。

关于除振装置的摇摆振动，在上述的现有的对策中，有必要从设计阶段详细探讨所想定的摆动的振动量、或者旋转力矩量等。又，由于振动的发生存在着不确定因素，完全预测摇摆振动是困难的。因此，即使实施上述对策，摇摆振动的除去有限度。有时，摇摆振动发生的原因阻止除去上下振动的情况也会发生。

另一方面，在上述硅单结晶的成长过程中，希望能遮断振动。但是，考虑将生成完后的硅单结晶从炉中提升从制造设备取出的情况，载置制造设备的除振台由除振装置弹性支撑，因此制造设备处于不安定状态。而在硅单结晶的取出时如果弹性支撑的制造设备摇动时，硅单结晶恐怕会与制造设备冲突。如果发生了冲突，将降低硅单结晶的商品价值。

本发明是在考虑了以上所有问题的情况下形成的。本发明的目的是提供一种以简易的构成就可以除去预测困难的摇摆振动，而且根据需要去除除振装置的弹性支撑功能、保持除振对象物处于静止状态的除振装置。

本发明的除振装置包括在上下方向相隔一定间隔的除振对象物和基盘部分之间配设多个、与除振对象物和基盘部分固定连接并将从固定连接部分传递的除振对象物和基盘部分的上下方向相对变位变换为水平方向变位的变位变换装置、和分别固定连接在变位变换装置上使得这些变位变换装置相互连接、并在各变位变换装置之间相互传递水平方向变位的变位传递装置。

当在除振对象物和基盘部分之间有振动作用时，各变位变换装置将上下振动变换为与其对应的水平振动并传递给变位传递装置。由于变位传递装置与变位变换装置相互连接，水平振动在变位变换装置之间相互传递。换言之，将由变位传递装置传递的水平振动输入到各变位变换装置，该水平振动由变位变换装置变换为上下振动。即，本发明的除振装置，将成为在各变位变换装置上发生摇摆振动的原因的不一致的上下振动变换为水平振动，该水平振动通过变位传递装置在变位变换装置之间相互传递。依据该水平振动的相互传递，可以在所有变位变换装置上产生相同的上下振动。这样，由于在所有变位变换装置上产生相同的上下方向变位，可以阻止摇摆振动的发生。简言之，通过变位变换装置和变位传递装置的组合，使得上下振动的不一致相互抵消，来阻止摇摆振动。特别是，将变位变换装置固定连接到基盘部分以及除振对象物上，并且将变位变换装置和变位传递装置固定连接，因而在构造上完全没有多余，因此本发明的除振装置可以瞬时响应输入振动，防止摇摆振动的发生。

变位变换装置由在除振对象物和基盘部分之间上下重叠配置的一对板材所构成，这一对板材分别在其两端部按照所定的角度弯曲并使其沿该板材的长轴方向相互大致平行，将一端弯曲端部相互重叠固定连接，同时将另一端弯曲端部分别固定连接到除振对象物以及基盘部分上。

当由于振动产生上下方向相对变位时，一对板材以固定连接在除振对象物以及基盘部分上的弯曲端部为基准其倾斜角变化。该倾斜角变化将在相互重合弯曲端部上产生水平方向变位，该水平方向变位以拉伸力或者压缩力的形式传递给变位传递装置。利用该力的传递，可以达成在变位变换装置之间水平振动的相互传递。

板材是可以弹性复原的弹簧。

板材可以将上下振动变换为水平振动。又，板材通过其弹性作用将从基盘部分想要传递到除振对象物的上下振动的能量吸收，阻止向除振对象物传递振动。

变位变换装置的相互重合的弯曲端部和连接这些弯曲端部的变位传递装置，通过与其连接增强部件连接成一体。

利用增强部件连成一体，可以提高包括固定连接部分在内的重合的弯曲端部以及变位传递装置整体的刚性。由于该刚性，可以将由变位变换装置变换的水平变位，全部地传递给变位传递装置，可以良好地阻止摇摆振动。

变位传递装置具有难于由压缩力产生压曲的高度的刚性。

可以由变位变换装置变换的水平变位，全部地传递给变位传递装置，可以确切地阻止摇摆振动。

变位传递装置为中空的筒状部件。

在轻量的同时确保有高的强度，可以获得优异的变位传递性能。

在除振对象物和基盘部分之间和变位变换装置并联设置有上下方向弹性支撑装置。

上下方向弹性支撑装置将从基盘部分想要传递到除振对象物的上下振动的能量吸收。由该上下方向弹性支撑装置可以抑制向除振对象物传递的上下振动。

上下方向弹性支撑装置为弹簧。

由于上下方向的弹簧作用，可以除去从基盘部分输入到除振对象物的上下振动。

在除振对象物和基盘部分之间设置有吸收上下振动用的减震器。

在由上下方向弹性支撑装置吸收振动的基础上，可以由减震器衰减上下振动。

在除振对象物和基盘部分之间和变位变换装置串联设置有水平方向除振机构。

水平方向除振机构将从基盘部分想要传递到除振对象物的水平振动的能量吸收。由该水平方向除振机构可以抑制向除振对象物传递的水平振动。

水平方向除振机构的除振对象物一侧的端部相互连接成一体。

水平方向除振机构的除振对象物一侧的端部的举动受到与其连接成一体的其它水平方向除振机构的端部所限制。由于该连接，可以防止各水平方向除振机构独自倾斜，除振对象物局部下沉。并且，从除振对象物一侧向水平方向除振机构有偏心负荷作用时，可以防止除振对象物的倾斜。

水平方向除振机构的除振对象物一侧的端部由刚性部件相互连接。

水平方向除振机构的除振对象物一侧的端部的举动受到与由刚性部件连接的其它水平方向除振机构的端部所限制。由于该连接，可以防止各水平方向除振机构独自倾斜，除振对象物局部下沉。并且，从除振对象物一侧向水平方向除振机构有偏心负荷作用时，可以防止除振对象物的倾斜。

水平方向除振机构为积层橡胶。

由于积层橡胶水平方向上的弹簧作用，可以除去从基盘部分向除振对象物输入的水平振动。

在除振对象物和基盘部分之间设置有吸收水平振动用的减震器。

在由水平方向除振机构吸收振动的基础上，可以由减震器衰减水平振动。

具有设置在除振对象物和基盘部分之间、当水平方向除振机构在水平方向发生变形时可以自由滑动地落座在基盘部分上的落座装置。

当由于大振幅的振动输入使得水平方向除振机构在水平方向产生大的变形时，落座装置落座在基盘部分上，由此，可以阻止水平方向除振机构的过度下沉。

落座装置处于着地状态时可以相对基盘部分自由滑动，由于滑动的摩擦接触产生衰减力，可以衰减振动。

在除振对象物和基盘部分之间设置有将除振对象物自由固定在该基盘部分上的固定装置。

通过固定装置可以将除振对象物固定在基盘部分上，并使除振对象物处于静止状态。另一方面，当固定装置解除固定状态后，可以恢复除振装置的弹性支撑功能，有效地遮断从基盘部分向除振对象物传递的振动。

又，本发明的除振装置，在基盘部分上弹性支撑的除振装置中，在除振对象物和基盘部分之间设置有将除振对象物自由固定在基盘部分上的固定装置。

由固定装置可以将除振对象物固定在基盘部分上。即，使得弹性支撑除振对象物的除振装置丧失弹性支撑功能，保持除振对象物处于静止状态。

另一方面，如果由固定装置解除固定状态，则由除振装置本身的弹性支撑功能弹性支撑除振对象物。由于该弹性支撑，可以有效地遮断从基盘部分向除振对象物传递的振动，保护除振对象物免受振动。

该除振装置包括在除振对象物和基盘部分之间配设多个、分别与除振对象物和基盘部分固定连接并将从固定连接部分传递的除振对象物和该基盘部分的上下方向相对变位变换为水平方向变位的变位变换装置、分别固定连接在变位变换装置上使得这些变位变换装置相互连接、并在各变位变换装置之间相互传递水平方向变位的变位传递装置、在除振对象物和基盘部分之间和变位变换装置并联设置的上下方向弹性支撑装置和在除振对象物和基盘部分之间和变位变换装置串联设置的、其自由端部相互连接形成的水平方向除振机构。

该除振装置由上下方向弹性支撑装置能吸收从基盘部分向除振对象物传递的上下振动的能量。由于该吸收作用，可以抑制向除振对象物上下振动的传递。

另外，由水平方向除振机构可以吸收从基盘部分向除振对象物传递的水平振动的能量，能抑制向除振对象物水平振动的传递。

特别是，分别与除振对象物和基盘部分固定连接的变位变换装置和与变位变换装置连接的变位传递装置，在变位变换装置之间相互传递产生摇摆振动的不一致的上下振动。由于该传递作用，在所有变位变换装置上的上下振动变成均一。即由于在所有变位变换装置上产生相同量的上下方向变位，可以阻止摇摆振动的发生。

进一步，水平方向除振机构的自由端部的举动受到与其连接成一体的其它水平方向除振机构的自由端部所限制。由于该连接，可以防止各水平方向除振机构独自倾斜，除振对象物局部下沉。并且，从除振对象物一侧向水平方向除振机构有偏心负荷作用时，可以防止除振对象物的倾斜。

在基盘部分上敷设有水平调整用的抗缩灰泥。

在基盘部分上可以保持高精度的水平度，以保证载置在其上的除振装置可以恰当地动作。

上下方向弹性支撑装置为可自由膨胀、收缩的空气弹簧。

空气弹簧，由于其上下方向的弹簧作用，可以除去从基盘部分输入到除振对象物的上下振动。

在空气弹簧上连接有为使其膨胀、收缩而供给、排除空气的空气箱。

通过从与空气箱连接的空气弹簧中排除空气使得空气弹簧收缩，让固定装置落座在基盘部分上。由于该着地，可以固定除振对象物。

在除振对象物和基盘部分之间设置有升降除振对象物的千斤顶。

千斤顶的收缩动作，可以让固定装置落座在基盘部分上。

在固定装置上面向基盘部分的端部安装有摩擦材，同时在基盘部分上对应固定装置的安装位置设置有滑板，在摩擦材和滑板之间设置有间隙。

固定装置的摩擦材与基盘部分的滑板接触，由于摩擦材与滑板之间的摩擦接触，可以让除振对象物在基盘部分上安定静止。

在固定装置上设置有为调节所述间隙的间隙调节装置。

可以微调整固定装置与基盘部分之间的间隙，保证除振装置恰当地动作。

在除振对象物和基盘部分之间设置有吸收上下振动用的减震器。

在由上下方向弹性支撑装置吸收振动的基础上，可以由减震器衰减上下振动。

水平方向除振机构为积层橡胶。

由于积层橡胶水平方向上的弹簧作用，可以除去从基盘部分向除振对象物输入的水平振动。

在除振对象物和基盘部分之间设置有吸收水平振动用的减震器。

在由水平方向除振机构吸收振动的基础上，可以由减震器衰减水平振动。

具有设置在除振对象物和基盘部分之间、当水平方向除振机构在水平方向发生变形时可以自由滑动地落座在该基盘部分上的落座装置。

当由于大振幅的振动输入使得水平方向除振机构在水平方向产生大的变形时，落座装置落座在基盘部分上，由此，可以阻止水平方向除振机构的过度下沉。

落座装置处于着地状态时可以相对基盘部分自由滑动，由于滑动的摩擦接触产生衰减力，可以衰减振动。

在落座装置上面向基盘部分的端部安装有滑动材，同时在基盘部分上对应落座装置的安装位置设置有滑板，在滑动材和滑板之间设置有间隙。

落座装置处于着地状态时滑板和滑动材之间可以相互滑动，由于摩擦接触产生衰减力，可以衰减振动。

在落座装置上设置有为调节间隙的间隙调节装置。

可以微调整落座装置与基盘部分之间的间隙，保证除振装置恰当地动作。

以下是对附图的简要说明。

图1为表示有关本发明第一实施方案的除振装置的整体概略的侧视图。

图2为表示用于图1的除振装置中的变位变换装置的俯视图。

图3为表示图1的B线的截面图。

图4为表示图1的A线的截面图。

图5为表示本发明中采用的变位变换装置的除振台的配置构成的俯视图。

图6为表示有关本发明第二实施方案的除振装置的整体概略的侧视图。

图7为表示有关本发明第三实施方案的除振装置的整体的正视图。

图8为表示图7的X-X线的截面图。

图9为表示有关本发明第四实施方案的除振装置的整体的正视图。

图10为表示图7的Y-Y线的截面图。

图11为说明本发明中采用的变位变换装置的功能的概略图。

图12为说明本发明中采用的变位变换装置的功能的概略图。

图13为说明本发明中采用的变位变换装置的功能的概略图。

以下参照附图说明本发明的实施方案。本发明第一实施方案的构成

以下，参照附图详细说明有关本发明的除振装置的第一实施方案。在图1～4中，101表示有关本发明第一实施方案的除振装置的整体构成。该除振装置101采用连接部件4连接弹性支撑部2、3所构成。弹性支撑部2通过将钢制的板弹簧部件5、6的长轴方向的两端部按规定的角度平行弯折，其一端的弯折端部5a、6a相互重合所构成。同样，弹性支撑部3通过将钢制的板弹簧部件7、8的长轴方向的两端部按规定的角度平行弯折，其一端的弯折端部7a、8a相互重合所构成。连接部件4为钢制的中空的角柱部件，在其长轴方向的两端上分别安装有板片9、10。作为连接部件4，采用根据下述的理由，对压缩力不会产生压曲，而具有充分的刚性的部件。

板片9被夹持在板弹簧部件5、6的一端端部5a、6a之间。同样，板片10被夹持在板弹簧部件7、8的一端端部7a、8a之间。弯曲端部5a、6a和板片9、以及弯曲端部7a、8a和板片10之间采用螺栓固定连接。根据该连接，将弹性支撑部2、3由连接部件4连接。在弯曲端部5a、6a和连接部件4的两侧面上，通过焊接固定连接将横跨其间配置的板部件11、12。同样，在弯曲端部7a、8a和连接部件4的两侧面上，通过焊接固定连接将横跨其间配置的板部件11、12。这种构成如图3和图4所示。根据该构造，可以提高固定连接部分和连接部件4的刚性。在弯曲端部5b、6b之间设置有弹簧13，而在弯曲端部7b、8b之间也设置有弹簧14。弹簧13、14用于抑制上下振动的传播。作为弹簧13、14，希望使用可以吸收微小振动的空气弹簧。

将除振装置101的弹性支撑部2、3的另一端的弯曲端部5b、7b通过螺栓等固定连接到台座支撑部15的底部。同样，将弹性支撑部2、3的另一端的弯曲端部6b、8b通过螺栓等固定连接到基板16上。在台座支撑部15上载置除振台19，在除振台19上载置除振对象物20。

在与弯曲端部6b、8固定连接的基板16的下部，分别配置有除去振动的除振橡胶17、18。除振橡胶17、18是为了抑制向除振装置101传播水平振动而设置。除振橡胶17、18的一端固定连接到基板16上，另一端固定连接到作为基础的床体上。通过这样的构成，将除振装置101固定到基础21上。

如图5所示，除振装置101通过沿除振台19的周围的H型纲的台座支撑部15进行配置。台座支撑部15配置成[井]字形状。除振台19载置在台座支撑部15上，通过螺栓或者焊接固定连接。在各台座支撑部15的两端，从除振台19的侧部凸出。在台座支撑部15的各凸出部分的底面上，分别固定连接除振装置101的弯曲端部5a、7a。根据这样的构成，除振装置101安装在沿除振台19的周围的位置上。根据这种配置方案，除振装置101可以发挥除振效果和阻止摇摆振动的效果。

在本实施方案中，在除振装置101和除振对象物20之间，介入了台座支撑部15和除振台19。但是，也可以省略台座支撑部15和除振台19中的任一个，或者将除振装置101直接固定连接在除振对象物20上。

又在本实施方案中，是根据将板片9夹持在弯曲端部5a、6a之间，并且板片10夹持在弯曲端部7a、8a之间连接的构造，用连接部件4将弹性支撑部2、3相互连接的。但是，本发明并不限定于此，也可以采用没有板状凸出部分的角柱形状的连接部件。即，也可以将角柱形状的连接部件的两端直接夹持在弯曲端部5a、6a之间，和弯曲端部7a、8a之间进行连接。本发明第二实施方案的构成

图6表示有关本发明第二实施方案的除振装置201。在有关上述第一实施方案的除振装置101中，除振橡胶17、18在基础21一例为固定端部，而基板16一侧为自由端部。这样的构成中，各除振橡胶17、18为各自独自变形，因而有可能发生除振对象物局部下沉，或者除振对象物在受到偏心重物作用时除振台19倾斜的情况。考虑到这一点，在第二实施方案中，除振橡胶17、18的自由端部的基板16用刚性梁部件34相互连接。

第二实施方案的除振装置201，当然和第一实施方案的除振装置101同样，可以发挥水平以及上下方向的除振效果和阻止摇摆振动的效果。进一步，如图6所示，通过基板16的相互连接，除振橡胶17、18的自由端部的动作可以相互限制，防止各除振橡胶17、18各自独自的变形。根据这样的构成，即使发生除振对象物局部下沉，或者除振对象物在受到偏心重物作用的情况，也可以确实防止除振台19的倾斜。

在图中所示的例中，通过梁部件34连接除振橡胶17、18的自由端部的基板16。也可以不用梁部件34，而将基板16本身延长进行相互连接。又，也可以用其它构造体连接基板16。不仅要基板16之间的连接，而且要具有限制除振橡胶17、18的动作的充分的刚性。

第一和第二实施方案虽然是以精密仪器的制造设备为例进行了说明，但本发明并不限于此，也可以适用于建筑物。本发明第三实施方案的构成

依据第一和第二实施方案的除振装置101、201可以很好地抑制引起微振动的除振对象物20的水平振动、上下振动以及摇摆振动。此外，为了除去地震那样大的水平振动和上下振动，在上述装置101、201上，也可以具有下述构成。

本发明第三实施方案的除振装置301的基本构成为，相对于上述除振装置201，在除振对象物20和基盘部分21之间具有落座装置32。在水平方向上除振装置17、18超过了规定量而产生水平变形时，该落座装置32可以自由滑动地柔软地落座在基盘部分21上。并且具有吸收上下振动的粘性减震器42。又，在本实施方案中，作为弹簧采用空气弹簧43、44，进一步采用空气箱46代替基板16。

如图7所示，除振装置301设置在作为基盘部分的基础21上。除振装置301的平面形状如图8所示，整体为矩形形状。该矩形的各边上，在图7中也已表示，分别配置有作为变位变换装置的弹性支撑部2、3、作为变位传递装置的连接部件4、作为上下方向弹性支撑装置的空气弹簧43、44、作为水平方向除振装置的除振橡胶17、18和落座装置32。基础21按指定厚度施工有调整水平用的抗缩灰泥。因此，在基础21上面保持了高精度的水平度。

空气弹簧43、44配设在台座支撑部15和空气箱46之间。空气弹簧43、44支撑包含台座支撑部15的除振台19以及除振对象物20的重量，同时专门发挥上下方向的弹簧作用。

空气箱46整体形成为上下端封闭的筒状。空气箱46储存了为向空气弹簧43、44供给的加压空气。通过图中未画出的阀门电路，从各空气箱46向各空气弹簧43、33供给加压空气，又从空气弹簧43、44排除空气。空气箱46的下端和基础21之间配设有除振橡胶17、18。对于一个空气箱46，安定地配设了一个或者多个除振橡胶17、18。

落座装置32设置在梁部件34的中央部。落座装置32在着地的基础21的上面预先铺设有不锈钢制成的滑板36。

落座装置32在梁部件34的下侧，用螺栓等进行固定。在落座装置32的下端面上，安装有聚四氟乙烯等滑动件40，在该滑动件40和滑板36之间设置了规定的间隙Δ。在落座装置32的下端部，具有包括调整用手柄32a的间隙调节部32b。通过旋转手柄32a，可以微调整间隙Δ。在落座装置32的上方，在梁部件34和台座支撑部之间，设置有上下振动吸收用的粘性减震器42。又，虽然在图中省略了，在空气箱16和基础21之间设置有水平振动吸收用的粘性减震器。

在该除振装置301中，载置除振对象物20的除振台19由弹性支撑部2、3、空气弹簧43、44和除振橡胶17、18弹性支撑，①微振动的水平振动由除振橡胶17、18除去，②微振动的上下振动由空气弹簧43、44除去，③微振动的摇摆振动由弹性支撑部2、3除去。又，④地震时大的水平振动由除振橡胶17、18除去。这时，水平变位非常大，除振橡胶17、18倾斜发生下沉，落座装置32落座到基础21上阻止下沉。⑤地震时大的上下振动由空气弹簧43、44和弹性支撑部2、3的合成弹簧除去。这时，上下振动由粘性减震器42衰减。

以上说明的除振装置301具有振动除去功能，也能遮断交通振动和生活振动向除振对象物20的传递。因此，当除振对象物20为集成电路的制造设备时，可以制成商品价值高、均匀的硅单晶。作为除振对象物20，并不限定于不喜好振动的集成电路的制造设备，可以包括精密仪器、或者研究室、实验室以及手术室的床体、或者塔状比大(重心高)的家具、物件以及美术展示品，甚至住宅或者塔状比大的板状建筑物，对此也可以适用本发明的除振装置进行振动除去。

在本实施方案中，当除振橡胶17、18有大的下沉时，落座装置32落座在基础21上，可以阻止除振橡胶17、18的下沉。而且，落座装置32处于落座状态时，滑板36和滑动件40之间可以相互滑动，由该摩擦接触获得衰减力，可以衰减振动。本发明第四实施方案的构成

图9和图10为表示本发明第四实施方案的除振装置401。根据上述的任一实施方案，都可以很好地获得振动除去效果以及阻止摇摆振动的效果，除振对象物20的适用范围也可以扩展到各种对象。但是，在例如集成电路的制造设备中将硅单晶从炉中取出时，希望除振对象物20能够固定。

本发明第四实施方案的基本构成是以在基盘部分21上弹性支撑除振对象物20的除振装置为前提，在除振对象物20和基盘部分21之间具有可以将除振对象物20固定在基盘部分21的固定装置30。例如，通过在上述第三实施方案的除振装置301上设置固定装置30，来实现第四实施方案的除振装置401。在本实施方案中，和上述第三实施方案相同，作为弹簧采用空气弹簧43、44，而采用空气箱46代替基板16。

第四实施方案所采用的固定装置30被设置在台座支撑部15上位于落座装置32的两侧。和第三实施方案的除振装置301相同，在固定装置30以及落座装置32落座的基础21上面，预先敷设了不锈钢制的滑板36。

固定装置30通过焊接等固定在台座支撑部15的下侧。固定装置30由梁部件34可相对自由移动地穿通并垂下，在其下端面上，安装有索马莱依德(一种超高分子量聚乙烯商品名、已注册商标)等摩擦材料38。在摩擦材38和滑板36之间设置了规定的间隙δ。在固定装置30的下端部，具有包括调整用手柄30a的间隙调节部30b。通过旋转手柄30a，可以微调整间隙δ。

在固定除振对象物20时，例如在集成电路的制造设备中将硅单晶从炉中取出时，排除空气让空气弹簧43、44收缩。由于该空气弹簧43、44收缩，台座支撑部15、除振台19以及除振对象物20整体下降。之后，固定装置30的摩擦材38落座在基础21的滑板36上，通过固定装置30在基础21上整体支撑除振装置401。

当除振装置401处于落座状态时，弹性支撑部2、3、空气弹簧43、44和除振橡胶17、18失去弹性支撑功能，除振对象物20可以确切地固定。因此，可以不受周围构造体的干扰，取出硅单晶。当除振对象物20为手术台或展示品等时，在搬出床或展示品时可以安全并且顺利地进行作业。

当然，如果从空气箱46向空气弹簧43、44供给加压空气使得空气弹簧43、44膨胀，可以将固定装置30从基础21上浮上。由于固定装置30浮上，除振装置可以恢复本来的振动除去性能。

在本实施方案的除振装置401中，通过空气弹簧43、44的收缩作用将固定装置落座到基础21上，因而构造简单。此外，也可以采用油压等千斤顶装置使得固定装置落座的方法。又，在本实施方案中，除振橡胶17、18的自由端是通过空气箱46以及梁部件34进行连接，此外，也可以采用钢板等直接连接除振橡胶17、18。

在上述任一实施方案中，均是采用连接部件4连接两个弹性支撑部(弹性支撑装置)2、3。也可以是三个以上的弹性支撑装置进行相互连接。

第四实施方案是在第三实施方案的除振装置301上适用固定装置30所构成。也可以将固定装置30适用到第一和第二实施方案的除振装置101、201中，或者其它现有的除振装置中。摇摆振动的除去原理

在上述任一实施方案中，弹性支撑部2、3均可以有效地阻止在除振台19上产生的摇摆振动。即，在除振台19和基础21之间，当产生上下方向相对变位的输入的振动作用时，有可能在弹性支撑部2、3上发生分别不一致的上下振动。由于该不一致的上下振动，除振台19将发生摇摆振动。然而，在本发明中，将分别发生在各个弹性支撑部2、3的上下振动变换为水平振动，从而阻止这种摇摆振动。以下，参照图11～13，详细说明本发明具有的弹性支撑部的动作。

弹性支撑部2、3由板弹簧部件5～8形成，其一端端部5b～8b分别固定连接到台座支撑部15或者基板16上。依据该构成，由于上下方向的弹性变形使得板弹簧部件5～8的倾斜角变化，产生水平方向的变位。由此，可以将上下振动变换为水平振动。变换所得到的水平振动，通过固定连接弹性支撑部2、3的连接部件4，在弹性支撑部2、3相互之间传递。分别从弹性支撑部2、3输入到连接部件4的各水平振动，由于是基于不一致的上下振动，也不一致。该不一致的水平振动对固定连接弹性支撑部2、3的连接部件4产生压缩力或者拉伸力，在该连接部件4上，产生力的相抵作用使得水平振动均一，该均一的水平振动然后传递到弹性支撑部2、3上。其结果，将不一致的上下振动全部平均化，由该平均化的上下振动产生弹性支撑部2、3的上下方向上的变位。

例如如图11所示，如果偏的向下的力(振动)W1施加到和台座支撑部15(图中未画出)固定连接的弹性支撑部3的弯曲端部7b上，可以想定将在除振台19上发生摇摆振动。这时，由于弯曲端部8b为与基板16固定连接的固定点，弯曲端部7b由于力W1的作用而向下方向下沉。这时，对应于弯曲端部7b的下沉而弹性支撑部3变形，则弹性支撑部3的与连接部件4的固定连接部分在水平方向产生移动。其结果，水平方向的拉伸力T1作用到连接部件4上。由于连接部件4也与弹性支撑部2固定连接，作用在连接部件4上拉伸力T1被传递到弹性支撑部2上。因此，由于该拉伸力T1，使得弹性支撑部2的与连接部件4的固定连接部分在水平方向受拉产生移动。由于弯曲端部6b和弯曲端部8b同样是与基板16固定连接的固定点，对应于作用在弹性支撑部2的与连接部件4的固定连接部分上的拉伸力T1，弹性支撑部2变形。由此，和台座支撑部15(图中未画出)固定连接的弯曲端部5b下沉。以上说明表明，施加在弯曲端部7b的力W1，通过连接部件4的介入在弹性支撑部2、3之间被平均化，变成分别一半作用在各弹性支撑部2、3上。因此，获得力(振动)W1使得弯曲端部5b、7b以相同的变位量下沉的结果。

又例如如图12所示，如果偏的向下的力(振动)W2施加到和台座支撑部15(图中未画出)固定连接的弹性支撑部2的弯曲端部5b上，可以想定将在除振台19上发生摇摆振动。这时，由于弯曲端部6b为与基板16固定连接的固定点，弯曲端部5b由于力W2的作用而向下方向下沉。这时，对应于弯曲端部5b的下沉而弹性支撑部2变形，则弹性支撑部2的与连接部件4的固定连接部分在水平方向产生移动。其结果，水平方向的压缩力C1作用到连接部件4上。由于连接部件4也与弹性支撑部3固定连接，作用在连接部件4上压缩力C1被传递到弹性支撑部3上。因此，由于该压缩力C1，使得弹性支撑部3的与连接部件4的固定连接部分在水平方向受压产生移动。由于弯曲端部8b和弯曲端部6b同样是与基板16固定连接的固定点，对应于作用在弹性支撑部3的与连接部件4的固定连接部分上的压缩力C1，弹性支撑部3变形。由此，和台座支撑部15(图中未画出)固定连接的弯曲端部7b下沉。以上说明表明，施加在弯曲端部5b的力W2，通过连接部件4的介入在弹性支撑部2、3之间被平均化，变成分别一半作用在各弹性支撑部2、3上。因此，获得力(振动)W2使得弯曲端部5b、7b以相同的变位量下沉的结果。

进一步，例如如图13的实线表示的力的作用方向的例所示，如果偏的向上的力(振动)W3施加到弹性支撑部2的弯曲端部5b上，并且偏的向下的力(振动)W4施加到弹性支撑部3的弯曲端部7b上，可以想定将在除振台19上发生摇摆振动。这时，弯曲端部5b将向上浮，而弯曲端部7b将向下沉。这时，对应于弯曲端部5b的浮上而弹性支撑部2变形，则弹性支撑部2的与连接部件4的固定连接部分在水平方向欲产生移动。其结果，水平方向的拉伸力T2作用到连接部件4上。同时，对应于弯曲端部7b的下沉而弹性支撑部3变形，则弹性支撑部3的与连接部件4的固定连接部分在水平方向欲产生移动。其结果，水平方向的拉伸力T2作用到连接部件4上。当这些拉伸力T2相等时，即力W3、W4相等时，相反方向上的拉伸力T2由连接部件4相互抵消。因此，连接部件4朝哪个方向都不会移动。即弯曲端部5b、7b不会移动。一方面，如果力W3比力W4要大时，其结果，连接部件4以(W3-W4)大小的拉伸力向弹性支撑部2一侧移动。其结果，弯曲端部5b、7b均向上浮。另一方面，如果力W4比力W3要大时，连接部件4以(W4-W3)大小的拉伸力向弹性支撑部3一侧移动。其结果，弯曲端部5b、7b均向下沉。

又，例如如图13的虚线表示的力的作用方向的例所示，如果偏的向下的力(振动)W3施加到弹性支撑部2的弯曲端部5b上，并且偏的向上的力(振动)W4施加到弹性支撑部3的弯曲端部7b上，可以想定将在除振台19上发生摇摆振动。这时，弯曲端部5b将向下沉，而弯曲端部7b将向上浮。这时，对应于弯曲端部5b的下沉而弹性支撑部2变形，则弹性支撑部2的与连接部件4的固定连接部分在水平方向欲产生移动。其结果，水平方向的压缩力C2作用到连接部件4上。同时，对应于弯曲端部7b的上浮而弹性支撑部3变形，则弹性支撑部3的与连接部件4的固定连接部分在水平方向欲产生移动。其结果，水平方向的压缩力C2作用到连接部件4上。当这些压缩力C2相等时，即力W3、W4相等时，相反方向上的压缩力C2由连接部件4相互抵消。因此，连接部件4朝哪个方向都不会移动。即弯曲端部5b、7b不会移动。一方面，如果力W3比力W4要大时，其结果，连接部件4以(W3-W4)大小的压缩力向弹性支撑部3一侧移动。其结果，弯曲端部5b、7b均向下沉。另一方面，如果力W4比力W3要大时，连接部件4以(W4-W3)大小的压缩力向弹性支撑部2一侧移动。其结果，弯曲端部5b、7b均向上浮。

在本发明的除振装置中，由于各弹性支撑部2、3上的上下方向的振动状态不一致，在除振台上发生摇摆振动时，弹性支撑部2由板弹簧部件5、6，而弹性支撑部3由板弹簧部件7、8将上下振动变换为水平振动。所变换的水平振动在通过连接部件4在弹性支撑部2、3的相互之间传递时被平均化，该平均化的水平振动可以使得所有的弹性支撑部2、3产生均匀的上下振动。

又，在本发明的除振装置中，弹性支撑部2、3的一端端部5b～8b固定连接到台座支撑部15以及基板16上，并且，另一端端部5a～8a固定连接到连接部件4上。依据该固定连接，完全没有构造上的多余，弹性支撑部2、3以及连接部件4可以对输入振动瞬时响应。

在连接部件4上，会出现从弹性支撑部2、3两方作用压缩力的情况(参照图12)。为此，连接部件4采用对压缩力不产生压曲的有充分强度的部件形成。

在图13的振动状态中，当拉伸力T2或者压缩力C2相等时，这些力相互抵消，弯曲端部5b、7b不会移动。但是，实际上由于各部件所具有的弹性应变多少会引起一些上下振动的发生。为了解决这样的问题，在本发明的任一实施方案的除振装置中各部件均采用截面性能高的部件。

在以上说明的任一实施方案的除振装置中，可以恰当地除去上下方向以及水平方向上的振动，而且构成简单，能够实现对预测困难的摇摆振动的阻止。

Claims (30)

1.一种除振装置，其特征是包括在上下方向相隔一定间隔的除振对象物和基盘部分之间配设多个、与该除振对象物和该基盘部分固定连接并将从该固定连接部分传递的该除振对象物和该基盘部分的上下方向相对变位变换为水平方向变位的变位变换装置和分别固定连接在该变位变换装置上使得这些变位变换装置相互连接、并在各变位变换装置之间相互传递所述水平方向变位的变位传递装置。

2.根据权利要求1所述的除振装置，其特征是所述变位变换装置由在所述除振对象物和所述基盘部分之间上下重叠配置的一对板材所构成，这一对板材分别在其两端部按照所定的角度弯曲并使其沿该板材的长轴方向相互大致平行，将一端弯曲端部相互重叠固定连接，同时将另一端弯曲端部分别固定连接到所述除振对象物以及所述基盘部分上。

3.根据权利要求2所述的除振装置，其特征是所述板材是可以弹性复原的弹簧。

4.根据权利要求2所述的除振装置，其特征是将所述变位变换装置的相互重合的所述弯曲端部和连接这些弯曲端部的所述变位传递装置，通过与其连接增强部件连接成一体。

5.根据权利要求1所述的除振装置，其特征是所述变位传递装置具有难于由压缩力产生压曲的高的刚性。

6.根据权利要求1所述的除振装置，其特征是所述变位传递装置为中空的筒状部件。

7.根据权利要求1所述的除振装置，其特征是在所述除振对象物和所述基盘部分之间和所述变位变换装置并联设置有上下方向弹性支撑装置。

8.根据权利要求7所述的除振装置，其特征是所述上下方向弹性支撑装置为弹簧。

9.根据权利要求7所述的除振装置，其特征是在所述除振对象物和所述基盘部分之间设置有吸收上下振动用的减震器。

10.根据权利要求1所述的除振装置，其特征是在所述除振对象物和所述基盘部分之间和所述变位变换装置串联设置有水平方向除振机构。

11.根据权利要求10所述的除振装置，其特征是所述水平方向除振机构的除振对象物一侧的端部相互连接成一体。

12.根据权利要求10所述的除振装置，其特征是所述水平方向除振机构的除振对象物一侧的端部由刚性部件相互连接。

13.根据权利要求10所述的除振装置，其特征是所述水平方向除振机构为积层橡胶。

14.根据权利要求10所述的除振装置，其特征是在所述除振对象物和所述基盘部分之间设置有吸收水平振动用的减震器。

15.根据权利要求10所述的除振装置，其特征是具有设置在所述除振对象物和所述基盘部分之间、当所述水平方向除振机构在水平方向发生变形时可以自由滑动地落座在该基盘部分上的落座装置。

16.根据权利要求1所述的除振装置，其特征是在所述除振对象物和所述基盘部分之间设置有将该除振对象物自由固定在该基盘部分上的固定装置。

17.一种除振装置，其特征是在基盘部分上弹性支撑的除振装置中，在所述除振对象物和所述基盘部分之间设置有将该除振对象物自由固定在该基盘部分上的固定装置。

18.根据权利要求17所述的除振装置，其特征是所述除振装置包括在所述除振对象物和所述基盘部分之间配设多个、分别与该除振对象物和该基盘部分固定连接并将从该固定连接部分传递的除振对象物和该基盘部分的上下方向相对变位变换为水平方向变位的变位变换装置，分别固定连接在该变位变换装置上使得这些变位变换装置相互连接、并在各变位变换装置之间相互传递所述水平方向变位的变位传递装置，在所述除振对象物和所述基盘部分之间和所述变位变换装置并联设置的上下方向弹性支撑装置和在所述除振对象物和所述基盘部分之间和所述变位变换装置串联设置的、其自由端部相互连接形成的水平方向除振机构。

19.根据权利要求18所述的除振装置，其特征是在所述基盘部分上敷设有水平调整用的抗缩灰泥。

20.根据权利要求18所述的除振装置，其特征是所述上下方向弹性支撑装置为可自由膨胀、收缩的空气弹簧。

21.根据权利要求20所述的除振装置，其特征是在所述空气弹簧上连接有为使其膨胀、收缩而供给、排除空气的空气箱。

22.根据权利要求17所述的除振装置，其特征是在所述除振对象物和所述基盘部分之间设置有升降该除振对象物的千斤顶。

23.根据权利要求17所述的除振装置，其特征是在所述固定装置上面向所述基盘部分的端部安装有摩擦材，同时在所述基盘部分上对应上述固定装置的安装位置设置有滑板，在所述摩擦材和所述滑板之间设置有间隙。

24.根据权利要求23所述的除振装置，其特征是在所述固定装置上设置有为调节所述间隙的间隙调节装置。

25.根据权利要求18所述的除振装置，其特征是在所述除振对象物和所述基盘部分之间设置有吸收上下振动用的减震器。

26.根据权利要求18所述的除振装置，其特征是所述水平方向除振机构为积层橡胶。

27.根据权利要求18所述的除振装置，其特征是在所述除振对象物和所述基盘部分之间设置有吸收水平振动用的减震器。

28.根据权利要求18所述的除振装置，其特征是具有设置在所述除振对象物和所述基盘部分之间、当所述水平方向除振机构在水平方向发生变形时可以自由滑动地落座在该基盘部分上的落座装置。

29.根据权利要求28所述的除振装置，其特征是在所述落座装置上面向所述基盘部分的端部安装有滑动材，同时在所述基盘部分上对应上述落座装置的安装位置设置有滑板，在所述滑动材和所述滑板之间设置有间隙。

30.根据权利要求29所述的除振装置，其特征是在所述落座装置上设置有为调节所述间隙的间隙调节装置。

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